Gauss, Tesla und N45: Über die Stärke der Magneten

Magnete sind leider nicht gleich Magnete. Gerade in ihrer Stärke gibt es Unterschiede wie Tag und Nacht: Manche können schon vom leisesten Lüftchen weggeweht werden, andere müssen mit größter Anstrengung wieder vom Untergrund weggezerrt werden. Woran liegt das? Und wie weiß ich, welchen Magnet ich für welchen Zweck nutzen muss?

Die Herren Gauss und Tesla

Es sind natürlich keine kleinen Männer namens Gauss und Tesla in den Magneten, die dafür verantwortlich sind, dass der Magnet weniger oder besser hält. Allerdings haben sich die beiden Wissenschaftler Johann Carl Friedrich Gauss (1777-1855) und Nikola Tesla (1856-1943) mit der sogenannten magnetischen Flussdichte beschäftigt. Diese beschreibt vereinfacht gesagt die gerichtete Kraft einer magnetischen Fläche auf den Haftkörper. Zu Ehren der beiden Forscher wurden die Messeinheiten nach ihnen benannt. Allerdings ist inzwischen Gauss (G) keine offizielle Einheit mehr, Tesla (T) ist das international anerkannte Maß. Dennoch benutzt man ab und an auch noch Gauss. Dabei gilt: 1T = 10.000G

Wieso sind Magnete unterschiedlich stark?

Magnete haben eine ganz unterschiedliche Haftkraft. Generell gilt, dass die größte Anziehungskraft der Magneten an ihren Polen zu finden ist. In der Mitte des Magneten hingegen ist das Feld eher schwach.

Welche Faktoren die Stärke noch beeinflussen

Der Abstand: Am stärksten ist die Kraft eines Magneten direkt an der Oberfläche. Je mehr Raum zwischen Magnet und Objekt gebracht wird, desto schwächer wird die Anziehungskraft.
Die Oberfläche: Wenn die Oberfläche des Haftkörpers glatt ist, so erhöht sich die Stärke des Magneten enorm. Im Umkehrschluss ist eine raue Oberfläche schlecht für die Kraft.
Die Richtung: Am stärksten wirkt ein Magnet, wenn er direkt senkrecht zum Haftkörper steht.
Die Stärke: Das Volumen des Magneten ist wichtig für seine Kraft, genauso wie sein Verhältnis Dicke zu Länge. Das Gleiche gilt für den Haftkörper: Ist er zu dünn, dann ist seine magnetische Sättigung zu schnell erreicht und ein Teil des Magnetfeldes bleibt ungenutzt.
Das Material: Bestimmte Materialien sind stärker magnetisch als andere – dazu gehören Seltene Erden. Aber auch das Material des Haftkörpers beeinflusst die Anziehungskraft des Magneten auf ihn. Besonders anziehend wirkt ein Haftkörper aus Weicheisen.

Was bedeutet N35, N42 und N45?

Durch die Bezeichnungen der Magnete erfährt man zum einen die Kraft eines Magneten (die Zahlen) und zum anderen die maximale Temperatur, bis zu der er eingesetzt werden kann (die Buchstaben). Am häufigsten begegnet einem die Kombination N und eine Zahl. Dabei sagt der Buchstabe N aus, dass die Magnete nur bis 80°C verwendbar ist. Weitere Optionen sind M, H, SH, EH und UH. Sie geben die maximale Einsatztemperatur von 100, 120, 150, 180 oder 200°C an. Eine Übersicht dazu findet sich hier. Durch die Zahlen wird die Magnetenergie pro Volumen angegeben. Der geringste Wert für N-Magneten ist 35, der höchste 52. Allerdings ist der stärkste Magnet N52 eigentlich sogar nur bis max. 65°C einsatzfähig. Die Zahlen-Buchstaben-Kombination wird als Maßeinheit für die Güte der Magnete genutzt.

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Tabelle Magnetstärke N35, N40, N45 – N52

Materialkennung	Remanenz	Koerzitivfeldstärke	Energiedichte	max. Tempe- ratur
Br	normal, bHc	intrinsisch, iHc	(BxH)max
kG	T	kOe	kA/m	kOe	kA/m	MGOe	kJ/m3	°C
N35	11.7…12.2	1.17…1.22	≥ 10.9	≥ 868	≥ 12	≥ 955	33…36	263…287	80
N38	12.2…12.5	1.22…1.25	≥ 11.3	≥ 899	≥ 12	≥ 955	36…39	287…310	80
N40	12.5…12.8	1.25…1.28	≥ 11.4	≥ 907	≥ 12	≥ 955	38…41	302…326	80
N42	12.8…13.2	1.28…1.32	≥ 11.5	≥ 915	≥ 12	≥ 955	40…43	318…342	80
N45	13.2…13.8	1.32…1.38	≥ 11.6	≥ 923	≥ 12	≥ 955	43…46	342…366	80
N48	13.8…14.2	1.38…1.42	≥ 11.6	≥ 923	≥ 12	≥ 955	46…49	366…390	80
N50	14.0…14.5	1.40…1.45	≥ 10.0	≥ 796	≥ 11	≥ 876	48…51	382…406	60
N52	14.3…14.8	1.43…1.48	≥ 10.0	≥ 796	≥ 11	≥ 876	50…53	398…422	60